SU1679371A1 - Device for measuring concentrations of multicomponents sugar solutions - Google Patents
Device for measuring concentrations of multicomponents sugar solutions Download PDFInfo
- Publication number
- SU1679371A1 SU1679371A1 SU894680373A SU4680373A SU1679371A1 SU 1679371 A1 SU1679371 A1 SU 1679371A1 SU 894680373 A SU894680373 A SU 894680373A SU 4680373 A SU4680373 A SU 4680373A SU 1679371 A1 SU1679371 A1 SU 1679371A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- radiation source
- radiation
- radio frequency
- source
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам оптического анализа многокомпонентных растворов, и может быть использовано дл автоматического определени концентрации веществ, растворенных в жидкости. Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона измерений. Источник 1 излучени (перестраиваемый лазер инфракрасного диапазона) настраиваетс на-излучение длины волны, характерной дл выбранной а 1 Упрабл емый гешратор блок регистрации СО Os XI Ю СО XI VMThe invention relates to a measurement technique, in particular to devices for the optical analysis of multicomponent solutions, and can be used to automatically determine the concentration of substances dissolved in a liquid. The purpose of the invention is to improve the accuracy and expansion of the measurement range. The radiation source 1 (tunable infrared laser) is tuned to the wavelength characteristic of the selected wavelength. 1 Controllable Geshtrator CO recording unit Os XI S X X VM
Description
Фиг.11
функциональной группы исследуемого вещества . Луч oj источника излучени направл етс в двулучевой интерферометр, где проходит через измерительный канал, в котором расположена перва камера 2 кюветы, наход ща с под воздействием магнитного пол , создаваемого магнитным источником, и через контрольный канал, в котором расположена втора камера 3 кюветы, не попадающа под вли ние магнитного пол , На выходной призме 12 интерферометра наблюдаетс интерференционна картина, регистрируема детектором 8 излучени и отображаема на элементах индикации блока 15 регистрации . Управл емый генератор б создает переменный ток в радиочастотном контуре 7 с частотой, необходимой дл возникновени дерного магнитного резонанса протона выбранной функциональной группы. При этом изменение фаз,ы луча измерительного канала повлечет за собой смещение интерференционной картины, что будет отображено на элементах индикации блока 15 регистрации.3 ил.functional group of the test substance. The beam oj of the radiation source is directed to a double-beam interferometer, where it passes through the measuring channel in which the first chamber 2 of the cuvette is located, which is under the influence of a magnetic field created by the magnetic source, and through the control channel in which the second chamber of the cuvette 3 is located, affected by the magnetic field. On the output prism 12 of the interferometer, an interference pattern is observed, recorded by the radiation detector 8 and displayed on the display elements of the recording unit 15. The controlled oscillator b generates an alternating current in the radio frequency circuit 7 with the frequency necessary to produce nuclear proton magnetic resonance of the chosen functional group. In this case, a change in the phase, s of the beam of the measuring channel will entail a shift in the interference pattern, which will be displayed on the display elements of the registration unit 15.3 ill.
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам оптического анализа многокомпонентных растворов, и может быть использовано дл автоматического определени концентрации веществ, растворенных в жидкости.The invention relates to a measurement technique, in particular to devices for the optical analysis of multicomponent solutions, and can be used to automatically determine the concentration of substances dissolved in a liquid.
Целью изобретени вл етс повышение точности и расширение диапазона измерений .The aim of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement range.
Существо изобретени заключаетс в одновременном применении инструментальных средств, используемых при измерени х методом инфракрасной (ИК) спектроскопии и дерного магнитного резонанса (ЯМР).The essence of the invention consists in the simultaneous use of instrumental means used in measurements by the method of infrared (IR) spectroscopy and nuclear magnetic resonance (NMR).
Сравнение спектров ИК-диапазона и спектра ЯМР исследуемого вещества и остальных компонентов смеси позвол ет выделить сигнал о количестве исследуемого вещества в многокомпонентном растворе. Использование эффекта ЯМР позвол ет вводить в состо ние дерного магнитного резонанса определенный протон функциональной группы исследуемого вещества. При одновременном воздействии ИК-излучени , характерного дл исследуемой функциональной группы исследуемого вещества, происходит изменение фазы ИК-излучени .A comparison of the IR spectra and the NMR spectrum of the test substance and the rest of the mixture components makes it possible to isolate the signal about the amount of the test substance in a multicomponent solution. The use of the NMR effect allows introducing a certain proton of the functional group of the substance under investigation into the state of nuclear magnetic resonance. With simultaneous exposure to infrared radiation characteristic of the functional group under study, the phase change of infrared radiation occurs.
На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - ИК-спектр /J-D-(+) глюкозы; на фиг. 3 - спектр протонного магнитного резонанса / -D-(+) глюкозы.FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 - IR spectrum / J-D - (+) glucose; in fig. 3 - proton magnetic resonance spectrum of / -D - (+) glucose.
Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 излучени , выполненный в виде перестраиваемого лазера ИК-диапазона, кювету в виде двух сообщающихс (не показано) между собой камер 2 и 3, источника магнитного пол , между полюсами 4 и 5 которого расположена перва (измерительна ) камера 2 кюветы, управл емый генератор 6, выход которого соединен с радиочастотным контуром 7, и детектор 8 излучени . Камера 2 кюветы расположена внутри радиочастотного контура 7 и помещена в измерительный канал 9 двулучевого интерферометра Маха-Цандера, а камера 3 - в контрольныйThe device (Fig. 1) contains a radiation source 1, made in the form of a tunable infrared laser, a cuvette in the form of two communicating (not shown) cameras 2 and 3 between them, the source of a magnetic field, between poles 4 and 5 of which is located first (measuring a cell chamber 2, a controlled generator 6, the output of which is connected to the radio frequency circuit 7, and a radiation detector 8. The chamber 2 of the cuvette is located inside the radio frequency circuit 7 and is placed in the measuring channel 9 of the Mach-Zander two-beam interferometer, and the chamber 3 is placed in the reference
канал 10 интерферометра. Двулучевой интерферометр включает светоделительные призмы 11 и 12 и отражатели 13 и 14, Выход детектора 8 излучени соединен с блоком 15channel 10 of the interferometer. The two-beam interferometer includes beam-splitting prisms 11 and 12 and reflectors 13 and 14. The output of the radiation detector 8 is connected to block 15.
регистрации. Управление работой устройства осуществл етс с помощью пульта 16 управлени , выходы которого соединены с источником 1 излучени и управл емым генератором 6,registration. The operation of the device is controlled by the control panel 16, the outputs of which are connected to the radiation source 1 and controlled by the generator 6,
В качестве источника излучени ИК-диапазона использован лазер, изготовленный по технологии получени многокомпонентных твердых растворов и гетероструктур полупроводниковых соединений. В качествеA laser manufactured according to the technology of producing multicomponent solid solutions and heterostructures of semiconductor compounds was used as a source of infrared radiation. As
дешифратора излучени может быть применен любой известный способ и устройство определени смещени интерференционных картин.The radiation decoder can be applied any known method and device for determining the shift of interference patterns.
Пульт управлени содержит доступныеThe control panel contains available
оператору органы управлени перестройкой частоты управл емого генератора и длиной волны источника излучени . В качестве управл емого генератора, радиочастотного контура, магнитного источника могут бытьthe operator controls the tuning of the frequency of the controlled oscillator and the wavelength of the radiation source. As a controlled oscillator, radio frequency circuit, magnetic source can be
использованы соответствующие модули, вход щие в состав серийно выпускаемого промышленностью радиоспектрометра дерного магнитного разрешени типа РЯ-2305.the corresponding modules are used, which are part of the commercially available nuclear magnetic resolution spectrometer type RYa-2305.
Пусть имеетс раствор, состо щий изLet there be a solution consisting of
компонентов: А, В, С, Д, Е, Ф, глюкозы.components: A, B, C, D, E, F, glucose.
ИК-спектр включает компоненты А, В, С и.The IR spectrum includes components A, B, C and.
спектр глюкозы, а ЯМР-спектр включаетthe spectrum of glucose, and the NMR spectrum includes
компоненты Д, Е, Ф и ЯМР-спектр глюкозы.components D, E, F and NMR spectrum of glucose.
Тогда, использу ИК-спектроскопию, можно определить суммарный вклад глюкозы и компонентов А, В, С. Аналогично использование ЯМР-спектроскопии даст возможность определить суммарный вклад глюкозы и компонент Д, Е, Ф.Then, using IR spectroscopy, you can determine the total contribution of glucose and the components A, B, C. Similarly, using NMR spectroscopy will give the opportunity to determine the total contribution of glucose and the components D, E, F.
ИК-спектр многокомпонентного раствора (фиг. 2) содержит зоны 1-валентные колебани ОН, 11-валентные колебани СН.Щ-смена решеток, IV-валентные колебани СО.The infrared spectrum of a multicomponent solution (Fig. 2) contains zones of 1-valent OH oscillations, 11-valent oscillations of the C.N.SH-lattice change, IV-valent oscillations of CO.
Спектр ЯМР этого же раствора (фиг. 3)The NMR spectrum of the same solution (Fig. 3)
содержит резонансные частоты протонов Icontains the resonant frequencies of the protons I
-На, II - ОН, III - На. IV - Нх, Нд, V - CHt.VI- On, II - OH, III - On. IV - Hx, Nd, V - CHt.VI
-остаточный сигнал растворител . Спектр получен при напр женности магнитного пол 14 кГс. рабочей частого 60 МГц и частоте развертки 600 Гц.5- residual solvent signal. The spectrum was obtained with a magnetic field strength of 14 kG. 60 MHz operating frequency and 600 Hz sweep rate.5
По этим спектрам дл конкретной функциональной группы, например, группы С- Н, вход щей в состав глюкозы, определ ют характерную длину волны поглощени в ИК- спектре. Дл глюкозы она равна 3,43 мкм. 10 Аналогично по спектру ЯМР определ ют значение частоты переменного тока, наводимого в радиочастотном контуре 7, задаваемой управл емым генератором 6 дл возникновени ЯМР-потока функциональной группы С- 15 Н, при напр женности магнитного полиFrom these spectra, for a specific functional group, for example, the C-H group that is part of glucose, the characteristic absorption wavelength in the IR spectrum is determined. For glucose, it is 3.43 microns. 10 Similarly, the NMR spectrum determines the value of the frequency of the alternating current induced in the radio frequency circuit 7 set by the controlled generator 6 for the occurrence of the C-15 N functional group NMR flux at magnetic field strength
14кГс, создаваемой магнитным источником.14kGs generated by a magnetic source.
Использу полученные данные из ИК- и ЯМР-спектров глюкозы, оператор с пульта настраивает источник излучени - пере- 20 страиваемый лазер И К-диапазона-на излу- чение с длиной волны 3,43 мкм. При этом управл емый генератор б закрыт и в радиочастотном контуре 7 радиочастотное поле не наводитс . -25Using the data obtained from the IR and NMR spectra of glucose, the operator from the console adjusts the radiation source — the tunable laser of the AND K-band — to radiation with a wavelength of 3.43 µm. In this case, the controlled oscillator b is closed and in the RF circuit 7 the RF field is not induced. -25
Луч от источника излучени проходит через камеру 2 кюветы, наход щуюс под воздействием магнитного пол , создаваемого магнитным источником. Одновременно луч контрольного канала проходит через 30 камеру 3 кюветы, не попадающую под вли ние магнитного пол , и направл етс на призму 12 интерферЬметра, на которой наблюдаетс интерференционна картина.The beam from the radiation source passes through the cell 2 of the cuvette under the influence of the magnetic field created by the magnetic source. At the same time, the beam of the control channel passes through 30 the chamber 3 of the cuvette, which is not affected by the magnetic field, and is directed to the prism 12 of the interferometer, on which the interference pattern is observed.
Оператор устанавливает детектор 8 из- 35 лучени в центр темной или светлой полосы интерференционной картины. Точность установки определ етс разр дностью блркаThe operator places the radiation detector 8 at the center of the dark or light band of the interference pattern. The accuracy of the installation is determined by the size of the bl
15регистрации. Затем операторе пульта 16 правлени открывает управл емый генера- 4015 registrations. Then the operator of the control panel 16 opens the controlled generation of 40
2.52.5
Длина 8олны,мкН 3,0 W 5,06,0 7.0 8,03,010 11 W 16Length of 8 waves, micron 3.0 W 5.06.0 7.0 8.03 110 11 W 16
80 60 80 60
§ У§ y
20 § WOO 3500 3000 2500 2000 7800 7600 40Q 12QQ 1QQQ 800 62520 § WOO 3500 3000 2500 2000 7800 7600 40Q 12QQ 1QQQ 800 625
Частота, с -1 Фиг. ZFrequency, -1 Z
тор 6. Управл емый генератор в радиочастотном контуре 7 создает переменный ток с частотой, необходимой дл возникновени ЯМР-протона функциональной группы С-Н. При этом измен етс фаза первого луча в измерительном канале 9, что повлечет за собой смещение интерференционной картины. Величина смещени пропорциональна количеству функциональных групп С-Н, протоны которых наход тс в состо нии ЯМР, следовательно, величина смещени пропорциональна количеству глюкозы в данном растворе.the torus 6. A controlled oscillator in the RF circuit 7 generates an alternating current with a frequency necessary for the appearance of the NMR proton of the C-H functional group. This changes the phase of the first beam in the measuring channel 9, which will cause a shift in the interference pattern. The amount of displacement is proportional to the number of C-H functional groups whose protons are in the NMR state, therefore, the amount of displacement is proportional to the amount of glucose in this solution.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894680373A SU1679371A1 (en) | 1989-05-05 | 1989-05-05 | Device for measuring concentrations of multicomponents sugar solutions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894680373A SU1679371A1 (en) | 1989-05-05 | 1989-05-05 | Device for measuring concentrations of multicomponents sugar solutions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1679371A1 true SU1679371A1 (en) | 1991-09-23 |
Family
ID=21442385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894680373A SU1679371A1 (en) | 1989-05-05 | 1989-05-05 | Device for measuring concentrations of multicomponents sugar solutions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1679371A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-05 SU SU894680373A patent/SU1679371A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US Nfe 4467204, кл. G 01 N 21 / 1. 1989. Патент DD №231649, кл. G 01 N 21/05. 1986. За вка JP N: 60-55772 кл. G 01 N 21/21. 1985. 11 Источник излучени /3 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104316186B (en) | A kind of spectral measurement method of optically-based frequency comb | |
US4193690A (en) | Heterodyne detection of coherent Raman signals | |
US5120961A (en) | High sensitivity acousto-optic tunable filter spectrometer | |
US3740151A (en) | Analyzer employing magneto-optic rotation | |
US4822169A (en) | Measuring assembly for analyzing electromagnetic radiation | |
US7092852B1 (en) | Determination of fit basis functions | |
KR20110036944A (en) | Interferometer with frequency combs and synchronisation scheme | |
EP0468487A2 (en) | Method of detecting angle of optical rotation in solution having time-dependent concentration, detection apparatus therefor, and detector cell therefor | |
Cazzoli et al. | Observation of crossing resonances in the hyperfine structure of the J= 1← 0 transition of DC15N | |
Alorifi et al. | Analysis and Detection of a Target Gas System Based on TDLAS & LabVIEW. | |
Steinbach et al. | Millimeter and Submillimeter Wave Spectrum of O 2 18 | |
RU2135983C1 (en) | Process measuring transmission, circular dichroism and optical rotation of optically active substances and dichrograph for its realization | |
Tran et al. | Multiwavelength thermal lens spectrophotometer based on an acousto-optic tunable filter | |
SU1679371A1 (en) | Device for measuring concentrations of multicomponents sugar solutions | |
Fort et al. | Optical double-resonance spectroscopy of trapped Cs atoms: hyperfine structure of the 8s and 6d excited states | |
US3547539A (en) | Distance measurement | |
RU2697879C1 (en) | Femtosecond optoelectronic system for measuring the field of thz pulses obtained using an electron accelerator | |
SU1006985A1 (en) | Training electron paramagnetic resonance spectrometer | |
US11874311B1 (en) | Detecting radio frequency electromagnetic radiation using vapor cell sensors and comb spectra | |
WO2001063231A1 (en) | Dual circular polarization modulation spectrometer | |
US3547524A (en) | Measurements of isotope shifts | |
Wirth et al. | Phase-resolved subnanosecond spectroscopy using the beat frequencies from mode-locked lasers | |
Gerhardt et al. | High resolution polarization spectroscopy of the 557 nm transition of Krl | |
SU1656342A1 (en) | Microspectrophotometer-fluorimeter | |
US4063158A (en) | Gaussmeter |